一种混合动力汽车的控制方法及装置制造方法及图纸

技术编号:13395812 阅读:38 留言:0更新日期:2016-07-23 14:55
一种本发明专利技术的混合动力汽车的控制方法及装置,通过通挡、发动机和转矩控制,在多种可能的挡位和转矩分配组合中,使发动机实时尽可能工作于最低燃油消耗率工况点;并通过合理设计模块功能,模块间的相互调用关系,以及模块间的数据流向,确保控制可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种混合动力汽车的控制方法及装置
本专利技术涉及一种电动汽车的控制
,特别是涉及一种混合动力汽车的控制方法及装置。
技术介绍
随着人类社会的高速发展,环境污染和能源危机已经成为日益困扰人类生存的两大难题。近年来,新能源汽车产业成为了世界汽车行业的重点发展领域,以电动汽车、混合动力汽车为代表的新能源汽车能够降低油耗、减少废气排放,对于人类环境的可持续发展具有重要意义。混合动力汽车控制方法是混合动力汽车整车控制的核心部分,包括控制过程中具体模块及功能、模块间的相互调用关系以及模块间的数据流向等。混合动力汽车控制方法是决定控制可靠性和完整性的主要因素之一。现有的混合动力汽车控制方法形式有串联式、并联式和混合式三种,其中目前针对并联式混合动力汽车控制方法的控制目标仅是部分优化发动机的工作点,不能使发动机工作于最低燃油消耗率工况点,这使得采用这种控制方法的混合动力汽车耗油量较大,使用成本较高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有的并联式混合动力汽车控制方法不能使发动机工作于最低燃油消耗率工况点,而提供一种能够使发动机尽可能地实时工作于最低燃油消耗率工况点的混合动力汽车的控制方法及装置。为解决上述技术问题,本专利技术的技术方案如下:一种混合动力汽车的控制方法,包括:S1.获取实时参数,所述实时参数包括当前挡位和当前工作模式;S2.在车辆运行无故障前提下,根据所述实时参数获得车辆需求扭矩,判断当前车辆的应处工作模式;S3.根据所述实时参数,计算各挡位下在车轮处的电机峰值驱动扭矩和电机峰值充电扭矩;S4.根据当前工作模式和所述应处工作模式,判断是否要切换工作模式,如果切换则执行步骤S5,否则执行步骤S6;S5.将当前工作模式切换为所述应处工作模式,执行步骤S6;S6.判断当前工作模式是否为并联发电、并联驱动或纯发动机模式,如果是则执行步骤S7,否则执行步骤S11;S7.根据所述实时参数,计算当前可用挡位,并根据各挡位下在车轮处的所述电机峰值驱动扭矩和所述电机峰值充电扭矩,计算各相应挡位满足车辆需求扭矩前提下的发动机和电机在车轮处输出扭矩,对比各挡位发动机工作点对应的燃油消耗率,将燃油消耗率最小的挡位设为第一目标挡位;S8.根据所述第一目标挡位、当前挡位和二者的换挡间隔时间,判断是否需要换挡,如果是则执行步骤S9,否则执行步骤S10;S9.换挡,并输出发动机和电机目标扭矩指令,执行步骤S1;S10.根据所述车辆需求扭矩和发动机最佳经济线对应扭矩,输出发动机和电机目标扭矩,执行步骤S1;S11.根据所述实时参数,计算当前可用挡位,并根据各挡位下在车轮处的所述电机峰值驱动扭矩和所述电机峰值充电扭矩,计算相应挡位满足所述车辆需求扭矩前提下的电机在车轮处输出扭矩,对比各挡位电机工作点对应的工作效率,将工作效率高的挡位设为第二目标挡位;S12.根据所述第二目标挡位、当前挡位和二者的换挡间隔时间,判断是否需要换挡,如果是则执行步骤S13,否则执行步骤S14;S13.换挡,并输出电机目标扭矩指令,执行步骤S1;S14.输出发动机和电机目标扭矩,执行步骤S1。上述控制方法中,所述步骤S1和S2之间进一步包括:S15.根据所述实时参数,判断车辆运行是否存在故障,如果存在故障则执行步骤S16,否则执行步骤S2;所述步骤S16为进行故障处理,处理完成后执行步骤S2。上述控制方法中,在执行所述步骤S16之前进一步包括:S17.进行滤波平滑处理,处理完成后执行步骤S6。上述控制方法中,所述步骤S16进一步包括:S161.进行警告和限功率操作;S162.进行滤波平滑处理,执行步骤S2,处理完成后执行步骤S2。上述控制方法中,所述步骤S1中的所述当前工作模式为上一周期的应处工作模式。上述控制方法中,所述步骤S1中的所述实时参数进一步包括诊断信号、车速、SOC、踏板开度、电池最大充放电功率、高低压附件功率、电池能力、发动机最低和最高转速限制条件以及电机最低和最高转速限制条件。上述控制方法中,所述步骤S2包括:S21.根据车速和踏板开度,获得车辆需求扭矩;S22.根据车辆需求扭矩和SOC,判断车辆的应处工作模式。上述控制方法中,所述应处工作模式包括并联驱动、并联发电、纯发动机驱动、纯电动和再生制动模式。上述控制方法中,所述步骤S3包括:S31.根据车速、SOC、电池最大充放电功率、高低压附件功率和电池能力计算得到电机峰值驱动扭矩和电机峰值充电扭矩;S32.将所述电机峰值驱动扭矩和电机峰值充电扭矩分别乘以各挡速比和传动效率,得到各挡位下在车轮处的电机峰值驱动扭矩和电机峰值充电扭矩。上述控制方法中,所述步骤S7包括:S71.根据车速、发动机最低和最高转速限制条件,计算当前可用挡位,并根据各挡位下在车轮处的所述电机峰值驱动扭矩和所述电机峰值充电扭矩,计算各相应挡位满足车辆需求扭矩前提下的发动机和电机在车轮处输出扭矩;S72.根据各相应挡位满足车辆需求扭矩前提下的发动机和电机在车轮处输出扭矩,获得各挡位发动机工作点对应的燃油消耗率;S73.对比各挡位发动机工作点对应的燃油消耗率,将燃油消耗率最小的挡位设为第一目标挡位。上述控制方法中,所述步骤S8包括:S81.根据所述第一目标挡位和当前挡位,计算二者的换挡间隔时间;S82.根据所述第一目标挡位、当前挡位和二者的换挡间隔时间,判断是否需要换挡。上述控制方法中,所述步骤S11包括:S111.根据车速、电机最低和最高转速限制条件,计算当前可用挡位,并根据各挡位下在车轮处的所述电机峰值驱动扭矩和所述电机峰值充电扭矩,计算各相应挡位满足车辆需求扭矩前提下的电机在车轮处输出扭矩;S112.根据各相应挡位满足车辆需求扭矩前提下的电机在车轮处输出扭矩,获得各挡位电机工作点对应的工作效率;S113.对比各挡位电机工作点对应的工作效率,将工作效率高的挡位设为第二目标挡位。上述控制方法中,所述步骤S12包括:S121.根据所述第二目标挡位和当前挡位,计算二者的换挡间隔时间;S122.根据所述第二目标挡位、当前挡位和二者的换挡间隔时间,判断是否需要换挡。上述控制方法中,所述步骤S9和所述步骤S13均包括通过降扭、摘挡、选挡、调速、挂挡和扭矩恢复进行换挡。一种混合动力汽车的控制装置,包括:获取模块,用于获取实时参数,所述实时参数包括当前挡位和当前工作模式;应处工作模式判断模块,用于在车辆运行无故障前提下,根据所述实时参数获得车辆需求扭矩,判断当前车辆的应处工作模式;第一计算模块,用于根据所述实时参数,计算各挡位下在车轮处的电机峰值驱动扭矩和电机峰值充电扭矩;工作模式切换判断模块,用于根据当前工作模式和所述应处工作模式,判断是否要切换工作模式,如果切换则执行切换模块,否则执行工作模式类型判断模块;切换模块,用于将当前工作模式切换为所述应处工作模式,执行工作模式类型判断模块;用于工作模式类型判断模块,判断当前工作模式是否为并联发电、并联驱动或纯发动机模式,如果是则执行第一目标挡位获取模块,否则执行第二目标挡位获取模块;第一目标挡位获取模块,用于根据所述实时参数,计算当前可用挡位,并根据各挡位下在车轮处的所述电机峰值驱动扭矩和所述电机峰值充电扭矩,计算各相应挡位满足车辆需求扭矩前提下的发动机和电机在车轮处输出扭矩,对比各挡位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力汽车的控制架构,其特征在于,包括:S1.获取实时参数,所述实时参数包括当前挡位和当前工作模式;S2.在车辆运行无故障前提下,根据所述实时参数获得车辆需求扭矩,判断当前车辆的应处工作模式;S3.根据所述实时参数,计算各挡位下在车轮处的电机峰值驱动扭矩和电机峰值充电扭矩;S4.根据当前工作模式和所述应处工作模式,判断是否要切换工作模式,如果切换则执行步骤S5,否则执行步骤S6;S5.将当前工作模式切换为所述应处工作模式,执行步骤S6;S6.判断当前工作模式是否为并联发电、并联驱动或纯发动机模式,如果是则执行步骤S7,否则执行步骤S11;S7.根据所述实时参数,计算当前可用挡位,并根据各挡位下在车轮处的所述电机峰值驱动扭矩和所述电机峰值充电扭矩,计算各相应挡位满足车辆需求扭矩前提下的发动机和电机在车轮处输出扭矩,对比各挡位发动机工作点对应的燃油消耗率,将燃油消耗率最小的挡位设为第一目标挡位;S8.根据所述第一目标挡位、当前挡位和二者的换挡间隔时间,判断是否需要换挡,如果是则执行步骤S9,否则执行步骤S10;S9.换挡,并输出发动机和电机目标扭矩指令,执行步骤S1;S10.根据所述车辆需求扭矩和发动机最佳经济线对应扭矩,输出发动机和电机目标扭矩,执行步骤S1;S11.根据所述实时参数,计算当前可用挡位,并根据各挡位下在车轮处的所述电机峰值驱动扭矩和所述电机峰值充电扭矩,计算相应挡位满足所述车辆需求扭矩前提下的电机在车轮处输出扭矩,对比各挡位电机工作点对应的工作效率,将工作效率高的挡位设为第二目标挡位;S12.根据所述第二目标挡位、当前挡位和二者的换挡间隔时间,判断是否需要换挡,如果是则执行步骤S13,否则执行步骤S14;S13.换挡,并输出电机目标扭矩指令,执行步骤S1;S14.输出发动机和电机目标扭矩,执行步骤S1。...

【技术特征摘要】
1.一种混合动力汽车的控制方法,其特征在于,包括:S1.获取实时参数,所述实时参数包括当前挡位和当前工作模式;S2.在车辆运行无故障前提下,根据所述实时参数获得车辆需求扭矩,判断当前车辆的应处工作模式;S3.根据所述实时参数,计算各挡位下在车轮处的电机峰值驱动扭矩和电机峰值充电扭矩;S4.根据当前工作模式和所述应处工作模式,判断是否要切换工作模式,如果切换则执行步骤S5,否则执行步骤S6;S5.将当前工作模式切换为所述应处工作模式,执行步骤S6;S6.判断当前工作模式是否为并联发电、并联驱动或纯发动机模式,如果是则执行步骤S7,否则执行步骤S11;S7.根据所述实时参数,计算当前可用挡位,并根据各挡位下在车轮处的所述电机峰值驱动扭矩和所述电机峰值充电扭矩,计算各相应挡位满足车辆需求扭矩前提下的发动机和电机在车轮处输出扭矩,对比各挡位发动机工作点对应的燃油消耗率,将燃油消耗率最小的挡位设为第一目标挡位;S8.根据所述第一目标挡位、当前挡位和二者的换挡间隔时间,判断是否需要换挡,如果是则执行步骤S9,否则执行步骤S10;S9.换挡,并输出发动机和电机目标扭矩指令,执行步骤S1;S10.根据所述车辆需求扭矩和发动机最佳经济线对应扭矩,输出发动机和电机目标扭矩,执行步骤S1;S11.根据所述实时参数,计算当前可用挡位,并根据各挡位下在车轮处的所述电机峰值驱动扭矩和所述电机峰值充电扭矩,计算相应挡位满足所述车辆需求扭矩前提下的电机在车轮处输出扭矩,对比各挡位电机工作点对应的工作效率,将工作效率高的挡位设为第二目标挡位;S12.根据所述第二目标挡位、当前挡位和二者的换挡间隔时间,判断是否需要换挡,如果是则执行步骤S13,否则执行步骤S14;S13.换挡,并输出电机目标扭矩指令,执行步骤S1;S14.输出发动机和电机目标扭矩,执行步骤S1。2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述步骤S1和S2之间进一步包括:S15.根据所述实时参数,判断车辆运行是否存在故障,如果存在故障则执行步骤S16,否则执行步骤S2;所述步骤S16为进行故障处理,处理完成后执行步骤S2。3.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,在执行所述步骤S16之前进一步包括:S17.进行滤波平滑处理,处理完成后执行步骤S16。4.根据权利要求2所述的控制方法,其特征在于,所述步骤S16进一步包括:S161.进行警告和限功率操作;S162.进行滤波平滑处理,执行步骤S2,处理完成后执行步骤S2。5.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述步骤S1中的所述当前工作模式为上一周期的应处工作模式。6.根据权利要求1-5任一所述的控制方法,其特征在于,所述步骤S1中的所述实时参数进一步包括诊断信号、车速、SOC、踏板开度、电池最大充放电功率、高低压附件功率、电池能力、发动机最低和最高转速限制条件以及电机最低和最高转速限制条件。7.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述步骤S2包括:S21.根据车速和踏板开度,获得车辆需求扭矩;S22.根据车辆需求扭矩和SOC,判断车辆的应处工作模式。8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述应处工作模式包括并联驱动、并联发电、纯发动机驱动、纯电动和再生制动模式。9.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述步骤S3包括:S31.根据车速、SOC、电池最大充放电功率、高低压附件功率和电池能力计算得到电机峰值驱动扭矩和电机峰值充电扭矩;S32.将所述电机峰值驱动扭矩和电机峰值充电扭矩分别乘以各挡速比和传动效率,得到各挡位下在车轮处的电机峰值驱动扭矩和电机峰值充电扭矩。10.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述步骤S7包括:S71.根据车速、发动机最低和最高转速限制条件,计算当前可用挡位,并根据各挡位下在车轮处的所述电机峰值驱动扭矩和所述电机峰值充电扭矩,计算各相应挡位满足车辆需求扭矩前提下的发动机和电机在车轮处输出扭矩;S72.根据各相应挡位满足车辆需求扭矩前提下的发动机和电机在车轮处输出扭矩,获得各挡位发动机工作点对应的燃油消耗率;S73.对比各挡位发动机工作点对应的燃油消耗率,将燃油消耗率最小的挡位设为第一目标挡位。11.根据权利要求1-5任一所述的控制方法,其特征在于,所述步骤S8包括:S81.根据所述第一目标挡位和当前挡位,计算二者的换挡间隔时间;S82.根据所述第一目标挡位、当前挡位和二者的换挡间隔时间,判断是否需要换挡。12.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述步骤S11包括:S111.根据车速、电机最低和最高转速限制条件,计算当前可用挡位,并根据各挡位下在车轮处的所述电机峰值驱动扭矩和所述电机峰值充电扭矩,计算各相应挡位满足车辆需求扭矩前提下的电机在车轮处输出扭矩;S112.根据各相应挡位满足车辆需求扭矩前提下的电机在车轮处输出扭矩,获得各挡位电机工作点对应的工作效率;S113.对比各挡位电机工作点对应的工作效率,将工作效率高的挡位设为第二目标挡位。13.根据权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述步骤S12包括:S121.根据所述第二目标挡位和当前挡位,计算二者的换挡间隔时间;S122.根据所述第二目标挡位、当前挡位和二者的换挡间隔时间,判断是否需要换挡。14.根据权利要求1-5任一所述的控制方法,其特征在于,所述步骤S9和所述步骤S13均包括通过降扭、摘挡、选挡、调速、挂挡和扭矩恢复进行换挡。15.一种混合动力汽车的控制装置,其特征在于,包括:获取模块(1),用于获取实时参数,所述实时参数包括当前挡位和当前工作模式;应处工作模式判断模块(2),用于在车辆运行无故障前提下,根据所述实时参数获得车辆需求扭矩,判断当前车辆的应处工作模式;第一计算模块(3),用于根据所述实时参数,计算各挡位下在车轮处的电机峰值驱动扭矩和电机峰值充电扭矩;工作模式切换判断模块(4),用于根据当前工作模式和所述应处工作模式,判断是否要切换工作模式,如果切换则执行切换模块(5),否则执行工作模式类型判断模块(6);切换模块(5),用于将当前工作模式切换为所述应处工作模式,执行工作模式类型判断模块(6);工作模式类型判断模块(6),判...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨伟斌
申请(专利权)人:北汽福田汽车股份有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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